Стропильная система из бревен

Разновидности крыш углом для срубов

Существуют наслонные и висячие стропильные системы. По статистике чаще всего применяются конструкции наслонного типа. При обустройстве такой системы стропила упираются в мауэрлат. Функцию центральной части выполняет простой коньковый прогон. Для увеличения прочности системы монтируются поддерживающие балки.

В случае же с висячими стропилами конструкция системы комплектуется дополнительными стойками, способствующими оптимальному распределению нагрузки по всей площади кровельной конструкции.

Изготовление и монтаж стропил обеих разновидностей осуществляется в аналогичной последовательности, но с учетом перечисленных выше особенностей и различий.

Ни для кого не секрет, что дома из сруба прекрасно сочетаются с такой крышей, у которой есть два ската. Зная, какие применяются обычно технологии, вполне реально качественно осуществить монтаж стропильной системы двухскатной крыши на срубе. Обычно выбирают угол наклона крыши, составляющий от 45 градусов и даже до 65. На нижеприведенных рисунках наглядно продемонстрированы разновидности крыш углом для срубов. Кровля может быть:

• с утеплением;
• без использования утеплителя;
• чердачной;
• бесчердачной.

Примечательно, что строительство из бревен сохраняет в себе старинные традиции, но включает и новые технологии, которые позволяют свободно двигаться древесине без риска разрушения строения. Дело в том, что монтаж стропильной системы двухскатной крыши на срубе подразумевает два способа:

• Установка происходит на самцах, а именно на фронтонах рубленых бревенчатых. Несущие части упираются на фронтоны. Потом укладывается сама обрешетка.
• Крыши, в основе которых именно стропильная система. Возводятся они по всем правилам и предписаниям, продиктованным существующими технологиями. Эти крыши бывают висячего типа, либо наклонного. Сами фронтоны могут зашиваться доской, при этом в значительной мере сокращается бюджет строительства.

В некоторых случаях совмещается стропило и самцовая система. Посреди крыши самцового типа в данном случае устанавливается ферма, имеющая висячий вид. Нередко балка самого сруба потолочного типа – перевод – может выступать в роли основы для монтажа стропилин наклонного типа, а в некоторых случаях она выполняет роль затяжки, которая объединяет элементы в треугольник, именуемый висячим.

Когда речь идет о самцовой схеме, то здесь можно воспользоваться огромными преимуществами, предоставляемыми рублеными коробками. Они могут собираться, а также разбираться без труда подобно конструктору. Для этого надо снять с мест венцы и установить на площадку, которая идеально подойдет для этих целей. Площадка должна быть ровной.

Когда работа происходит на твердой земле, это намного удобней. Прокладки, выполненные из осиновых чурок, монтируются под сам венец. Они будут воспроизводить предыдущие ряды самих бревен. В итоге получается верхушка дома из бревен, которая сходится клином. Строится она, как обычно, но становится значительно тоньше ширина торцовых стенок.

Слега конькового типа будет объединять вершины имеющихся самцов. Бревно, которое завершает фронтон, всегда отесывается именно на 2 канта. При этом выступы, напоминающие ступени, которые получились у самца, надо отпилить, либо отесать в форме треугольника. Оставшиеся вверху открытые участки заполняются коротышами.

Мало кто знает, но старые мастера, осуществляя крепление, никогда не применяли крепежные элементы при установке представленной крыши. Это во многом продлевало срок службы древесины, так как внутри нее не было металлических стержней, склонных ржаветь. Такие сооружения могли служить несколько сотен лет.

В некоторых случаях невозможно соорудить самцовую крышу. Это может иметь место, когда со слег или самцов слишком усердно стесали излишки, и при этом пострадали врубленные соединения. В такой ситуации обычный вариант сверху должен быть дополнен стропилинами, при этом отпадает необходимость стесывать горбы.

Выравнивание должно происходить по самым краям сверху имеющихся ног стропил. Сами стропилины следует создавать строго по установленному шаблону, в нем всегда отмечаются врубки, а также длины ног. Не слишком важна высокая точность рубки будущих соединений. Лучше, чтобы чаши были на 5 см больше арбиса самой слеги, так как сруб долгое время будет значительно оседать и терять былую высоту. За оседающей коробкой просядет низ имеющихся у крыши стропилин, угол соединения уменьшится.

Именно широкая врубка может гарантировать при смещении полную безопасность. Важно, чтобы между вершинами ног стропил, опирающихся на балку конькового типа, остался небольшой по размеру зазор. Когда стропилины начнут постепенно разъезжаться снизу, вверху они будут постепенно приближаться. После того момента, когда происходит усадка, верха должны быть соединены накладкой, либо особой затяжкой. Иногда их соединяют при помощи шарнирного узла и не ждут, когда произойдет усадка.

Чтобы крыша оказалась надежной и не была снесена с дома, надо привязывать стропилины через одну, происходит это во 2-й венец сверху, в который забиваются шпильки, при этом для соединения используют скрутки из проволоки. Постепенно скрутки ослабеют при усадке, тогда их требуется подтянуть.

Крепление напоминает предыдущее, но в этом варианте не требуются слеги. Ноги стропил называют наслонными по той причине, что они своим верхом, а также низом упираются на опоры, являющиеся совершенно самостоятельными. При этом пятки снизу упираются на венец, а он служит мауэрлатом. Если рассматривать упирание верха, то надо сказать, что в такой ситуации вариантов несколько.

• Между самцами может быть проложена князевая, либо коньковая слега. Важно, что верха имеющихся стропилин, которые укладывают на слегу, не скрепляются, либо они соединяются с использованием шарнира.
• Стенка, являющаяся капитальной. Непременно должен оставаться некоторый зазор сверху самих стропилин.
• По матрицам устанавливается коньковая конструкция, монтируемая под балку. Не нужны будут самцы. Для надежного обеспечения компенсации при усадке, необходимо опорные столбы устанавливать на устройства, дающие возможность осуществлять регуляцию. Речь идет о винтовых конструкциях.

Ноги стропилин названы были именно висячими, так как они будто нависают над самой коробкой. Опираются они на стены. В качестве опоры верхней служить будет часть стропила. А пятки снизу соединяют методом затяжки. В итоге стропилины начинают напоминать треугольник с равными сторонами. Его нередко называют фермой, либо именуют аркой. Именно затяжка на себя готова принять распор, который передается стенам.

Распор компенсируется, и это огромный плюс. В качестве затяжки вполне может выступать балка, которая называется потолочной. Нельзя не отметить еще одно преимущество висячего варианта или наслонного. Собирается крыша внизу, подниматься наверх не обязательно. В безопасных условиях можно подогнать и сплотить все треугольники стропил. Но подобная система не подойдет для зданий с большими пролетами. Если пролеты имеют более 5 м, то затяжки для них прогнутся от своего же веса.

Как крепить стропила

Закреплять стропила можно несколькими методами:

• применяя мауэрлат;
• через балки перекрытия;
• с затяжкой и подстропильными деревянными брусками;
• соединение с верхним венцом стен из бревен;
• с использованием обвязки дома, который построен по каркасной системе.

Узлы крепления стропильной системы.

Стропила, применяемые при монтаже кровли в срубах, подразделяются на висячие и наклонные. При строительстве деревянных домов с большой площадью кровли применяют висячие стропила.

Основными инструментами при работе выступают:

• рулетка;
• пила;
• угольник;
• карандаш;
• молоток;
• шуруповерт;
• уровень.

Крепление стропил — ответственный момент в процессе монтажа кровли. От метода крепления стропильных элементов с мауэрлатом будет зависеть состояние кровли под воздействием на нее порывов ветра, снежного покрова, резких изменений температуры. Все деревянные элементы способны впитывать влагу и при этом расширяться, а под влиянием повышения температур — сжиматься.

Учитывая характеристики деревянных конструкций, не рекомендуется устраивать все соединения с жестким креплением, так как это приводит к разрывам и смещениям. Опасность может представлять и возникновение распорных сил, влияющих на стены сруба, из-за халатного монтажа конструкций. Чтобы этого не произошло, необходимо иметь представление, как установить стропила на сруб.

Вид сопряжения применяется с учетом формы кровли и типа стропил — наслонного или висячего.

Конструкция стропильной системы

Традиционно данная конструкция состоит из чернового настила, гидроизоляции и обрешетки с контробрешеткой и должна обеспечивать надежность крепления кровли, равномерное распределение всей нагрузки от кровли на систему стропил, и еще вентиляцию чердачного помещения.

1. Для устройства чернового настила используют обрезную доску, фанеру, ДСП И ДВП, как эконом-вариант возможна необрезная доска с подтеской при укладке. Чтобы настил создавал дополнительную жесткость, в местах соединений досок настила забивают по два – три гвоздя в уровне стропильных ног. Настил служит основанием для гидроизоляции и контробрешетки, образует свесы фронтонов, а для крыш с малым углом наклона настил выполняет роль обрешетки. Нижние доски настила берут обрезные и ровные, а напуск свесов фронтона делают больше 600 мм, для дальнейшей обрезки по месту.
2. Для гидроизоляционного ковра годятся любые рулонные материалы. Но если гидроизоляция устраивается для утепленной мансарды, то материал должен обладать и водозащитными свойствами, и паропроницаемостью. Укладка рулонного материала делается снизу, горизонтально, нахлест по технической характеристике материала, но не меньше 150 мм.
3. Контробрешетка набивается снизу наверх, поверх гидроизоляционного слоя и состоит из брусков 25*60 – 30*70 мм. Шаг контробрешетки составляет от 30 до 60 см и зависит от типа кровельного покрытия, эта информация дается производителем в руководствах по укладке материала.
4. После устройства подкровельной конструкции выполняют монтаж кровли.

Фронтоны и фронтонные козырьки завершают устройство. Фронтоны сруба возможно выполнять из разных материалов – асбестоцементная плоская плита, металлочерепица, пластик, фанера, все зависит от бюджета стройки и предпочтений.

Любая стропильная система состоит из таких основных компонентов:

• стропильные ноги. Монтируются параллельно по отношению к скатам. Предотвращают прогиб кровельной конструкции;
• прогон. Представляет собой поперечный брус, устанавливаемый продольно сверху;
• лежни и стойки – поддерживают прогоны стропильной конструкции;
• подкосы – компоненты подстропильной фермы, благодаря которым обеспечивается дополнительная устойчивость стропил.

Монтаж строительной системы для крыши сруба

Разметку крепления досок к срубу необходимо начинать с фронтонов, при этом элементы укладывают плотно к фронтонам. Но сначала в доске должен быть вырублен опорный элемент — зуб. В верхнем венце сруба, повторяя размер зуба, выпиливается паз. Тут же необходимо отметить, что без зуба и паза производить крепление стропил нельзя. При положении сверху торцы элементов необходимо укладывать на 5 см ниже с учетом высоты фронтона.

Когда проект крыши сруба предусматривает коньковый элемент из бруса или бревна, размечая укладку, стропила требуется наживить к ним гвоздями. Когда будет произведена установка всех элементов (раскосов, обрешетки) — временное крепление в виде гвоздей извлекается.

Схема разметки стропил.

Это требуется для того, чтобы в процессе усадки сруба все элементы не зависали.

Обычно стропила устанавливают с соблюдением шага в 60 см и больше.

Расстояние шага будет зависеть от проекта постройки и места его строительства. Устанавливают стропила по обе стороны фронтона, в итоге получается форма шатра. В местах соприкасания стропил с фронтонами должен оставаться зазор минимум в 5 см, заполняемый впоследствии утепляющим материалом.

Особенности монтажа стропильной системы сруба

• Опорами для стропил служат матицы. Их выступы за стены сруба выравнивают «по шнуру», а для приведения верхних поверхностей матиц к горизонтали их плоскости или стесывают, или поднимают, прибивая досточку нужной толщины. Толщина выравнивающих досок и глубина стесывания определяется также при помощи натянутого шнура.
• Для сборки первой стропильной фермы нужна особая точность, потому что после подгонки эта ферма будет использоваться как шаблон для всех последующих ферм. Сборку ферм делают на гвоздях длиной 100 мм (сотки).
• Важно обеспечить плотность установки стропильных ног в углубления на концах матиц, для этого делают шаблон шипа на конце стропильной ноги и по нему обрезают все концы стопил. Инструменты для устройства углублений матиц – молоток и стамеска. Углубления выбирают по шаблону шипа стропильной ноги, на равных расстояниях от концов в каждой матице.

• После разметки углублений первую, шаблонную ферму разбирают и по ее деталям готовят нужное количество элементов для всех ферм, также заготавливают кобылки в нужном количестве – по две на ферму. Кобылки заготавливают длиной в один метр из досок 50*100 мм.
• Вся сборка ферм делается внизу, также гвоздями- сотками. Особое внимание уделяют контролю расстояний по шипам стропил. Они должны соответствовать расстояниям между нижними точками углублений матиц.
• Для монтажа стропильных ферм требуется двое рабочих, поскольку установка делается с корректировкой вертикальности по отвесу. Временная жесткость достигается фиксацией досками – распорками.
• Крепление стропильных ног к матицам делают гвоздями 200 мм, с засверливанием 6-8 мм, чтобы не допустить раскалывания древесины концов стропильных ног.
• Когда все фермы установлены, монтируют стойки. Стойки крепятся к стропильным ногам вверху с помощью двусторонних накладок. Вертикальность стоек выверяется отвесом, затем стойка вставляется шипом в углубление матицы и подгоняется по высоте обрезкой по месту.
• Для устройства свеса устанавливают кобылки с выпуском за стропильные ноги около 300 мм, при этом проекция свеса крыши на поверхность земли будет около 800 мм, но не менее 750 мм для организации надежной защиты стен дома от дождя и снега. Конечно, выпуск кобылок может быть и другой длины, это зависит от особенности конструкции примененной стропильной системы. Но в любом случае свес нерационально делать меньше, чем 450 мм дома из кирпича и меньше 600 мм для деревянного.

• Для установки кобылок делают выемки на концах матиц, рядом со стропильными ногами, используя стамески и молоток (киянку). Гвозди для прибивки кобылок применяются также – сотки, а установка кобылок по длине выставляется «по натянутому шнуру».

Из чего делать стропила?

Чаще всего стропила изготавливаются из хвойной древесины. Это сравнительно недорогой, достаточно прочный и простой в обработке материал

В случае самостоятельного изготовления стропил лучше всего использовать брус сечением 10х10 либо 15х15 см.

Также при выборе древесины нужно обращать внимание на ее влажность. Максимально допустимый показатель – 20%. При более высоких значениях материал даст усадку, что приведет к нарушению конфигурации всей кровельной системы.

Установка стропильной фермы

Опорой в таком случае служат только стены, что может привести к горизонтальной распорной нагрузке по всей конструкции (срубу). Для облегчения этих нагрузок до монтажа и соединения стропил к стеновому основанию (срубу) важно использовать затяжку, которая изготавливается из бруска или доски, благодаря которым соединяются встречные элементы при жестком соединении стропила в верхней части. В итоге получается безраспорный треугольной формы каркас, его и устанавливают на венцы сруба.

Есть и аналогичный метод, когда применяются балки перекрытий. Такие элементы устанавливаются со стропилами в одной плоскости и перпендикулярно стеновому основанию. Подобный метод используют при монтаже мансардных построек.

Схема висячих стропил.

Соединение конструкции с балками независимо от тяжести кровли рекомендуется применять в случае достаточной прочности и устойчивости стен сруба. Это связано с тем, что давление на стены сруба самой конструкции будет точечным, а не равномерным, как при использовании мауэрлата.

При этом способе балки для устройства перекрытия необходимо подбирать размерами 50х150 мм. Устраивая свес кровли, деревянные бруски берут такого размера, который позволяет устроить выступ не менее 55 см. Стропильные элементы при этом методе должны выступать за основание стены и крепиться за край бруска.

Конструкция включает в себя опорные ноги и соединяющие компоненты. Ферма напоминает треугольник. Выполните работу в указанной последовательности, и готовая конструкция сможет достойно переносить все поступающие нагрузки.

Ферму можно делать на земле с дальнейшим подъемом наверх либо же прямиком на крыше. Первый вариант более прост и удобен в выполнении.

Стропильную ферму собираем в следующем порядке. Сначала обрезаем заготовленный материал до нужного размера, стыкуем бруски верхними краями и скрепляем с помощью шурупов. Для предотвращения появления трещин в местах скрепления предварительно просверливаем в брусках отверстия диаметром немного меньше размера крепежных элементов.

Также для соединения стропильных ног используем ригель. Фиксацию выполняем на полметра ниже верхней точки скрепления элементов. Ригели будут способствовать повышению жесткости конструкции и исключат риск прогиба. Крепление ригеля выполняем в выемках, предварительно обустроенных в стропилах посредством вырубки.

При необходимости стропила срезаются под углом, если этого требуют особенности обустраиваемой кровельной конструкции.

Установку стропильных ферм выполняем в следующей последовательности:

• монтируем крайние фермы;
• фиксируем центральные фермы.

При установке крайних ферм придерживаемся следующих важных правил:

• основание треугольника устанавливаем на мауэрлат либо же верхний сруб в случае обустройства крыши деревянного строения;
• предварительно делаем в основании несколько отверстий для его последующего скрепления со срубом;
• обязательно контролируем прямолинейность установки фермы. Для этого используем отвес, закрепленный на ригеле;
• основание стропильной фермы закрепляем только после подтверждения ровности его установки;
• для обеспечения дополнительной устойчивости фермы закрепляем укосины от сруба к стропильной ноге. Длину подбирайте по ситуации, принципиального значения она не имеет;
• прежде чем затягивать укосину шурупами, повторно убеждаемся в прямолинейности ее размещения.
  

  

  

  

  

  

После завершения монтажа крайних ферм переходим к фиксации центральной и последующих конструкций, если их размещение предусмотрено проектом. Оптимальный шаг установки ферм – 100 см.

Для закрепления центрального стропильного треугольника используем временные укосины. После того как будет установлен козырек, укосины можно убрать. Рекомендации по креплению центральных и остальных ферм такие же, как и в случае с крайними конструкциями.

После установки всех элементов конструкции приступаем к креплению обрешетки и дальнейшему обустройству кровельной системы: влаго-, тепло- и пароизолированию, а также монтажу выбранного финишного покрытия.

Удачной работы!

Крепеж для стропил

Предварительные расчеты

Рассчитываем оптимальную длину стропил. Стандартная длина изделий фабричного изготовления составляет 450 или 600 см. При необходимости длину стропил можно изменять.

Для определения оптимального сечения бруса нужно знать следующее:

• длину стропил;
• шаг монтажа элементов;
• расчетные показатели будущих нагрузок.

Необходимая информация приведена в следующей таблице.

Длина стропил, м	Расстояние между стропилами, см	Размер сечения бруса стропил, см
До 3	120	8х10
До 3	180	9х10
До 4	100	8х16
До 4	140	8х18
До 4	180	9х18
До 6	100	8х20
До 6	140	10х20

Остальные элементы кровельной системы должны иметь такие сечения:

• мауэрлат – 10х10 либо 15х15 см. Также допускается монтаж мауэрлата из бруса сечением 10х15 см;
• диагональные стропильные ноги и ендовы – 10х20 см;
• затяжки – 5х15 см;
• прогоны – 10х10, 10х20 см;
• подкосы – 10х10 или 15х15 см;
• подшивочные доски – 2,5х10 см;
• ригели – 10х15 или 10х20 см.

  

Зная длину и сечение стропил, а также шаг их монтажа, вы с легкостью рассчитаете нужное количество элементов, ориентируясь на длину стены строения.

Дополнительно должен быть выполнен расчет стропил на прогиб. То есть нужно узнать, насколько стропила смогут прогнуться, пока не сломаются. К примеру, при конструировании мансардной кровельной конструкции расчет фермы надо сделать так, чтобы прогиб составлял не более 1/250 от протяженности участка, который подвергается давлению.

Исходя из вышесказанного, если длина стропил равна 500 см, максимально допустимое значение прогиба составит 0,2 см. Показатель кажется несущественным, но в случае его превышения прогиб кровли будет зрительно заметен, да и на надежности конструкции это отразится не лучшим образом.

Технология крепления к мауэрлату

Мауэрлат является одним из крайних элементов крыши сруба. На него приходится давление от большого веса всей кровли, которое равноценно должно распределяться по несущим элементам. Крепление мауэрлата производится со стропильными элементами, которые и дают это давление. Мауэрлат бывает как из цельных бревен, уложенных по периметру, так и кусками метровой длины, которые устраиваются непосредственно под стропильные элементы.

Для изготовления мауэрлата используют исключительно бревна, брусья и доски с минимальными размерами 100х100 мм, 100х150 мм и 150х150 мм. Если применяются бревна, то один из боков обрезается для максимального соприкосновения с верхним венцом сруба. Крепление мауэрлата можно производить несколькими методами.

Схема стропил со скользящей опорой.

Когда сруб выполнен из бревна или из бруса, мауэрлат монтируется по верхнему ряду и устанавливается на бревна. Закрепить можно:

• с помощью деревянных или стальных нагелей;
• стальными скобами;
• металлическим уголком;
• с использованием оцинкованной проволоки с минимальным диаметром в 4 мм.

Инструменты для монтажа стропил.

При установке стропила на брус методом жесткого крепления важно придерживаться некоторых требований и исключить изгиб, перекрут, повороты и сдвиги между элементами.

Этих требований можно достичь:

• закрепив уголком с подшиваемым бруском для опоры;
• производя запил на стропильном элементе и крепление этого соединения гвоздями и скобами.

Используя уголок, с подшивными опорными брусками стропила устраивают на мауэрлат. Сам элемент должен иметь жесткий упор по линии нагрузки за счет подшитого бруса длиной около 1 м. Также он фиксируется с боков металлическим уголком, чтобы избежать сдвига.

Второй способ при монтаже наиболее применим. При этом варианте фиксацию гвоздями производят с боковой стороны, под углом, происходит их скрещивание внутри мауэрлата, по вертикали должен быть забит третий гвоздь. Так получается довольно жесткий узел при крепеже.

В обоих вариантах соединения подстраховываются еще одним креплением элементов со стеной, используя для этого проволоку или анкеры.

При одном угле уклона кровли стропила заготавливаются с применением шаблона, то есть одинакового размера.

Превращаем деревянный брус в стропила

Изготавливаем шаблон, с помощью которого будет выполняться дальнейшая работа. Стропила имеют однотипную конструкцию, так что шаблон позволит вам сэкономить силы и время.

Соединяем две доски по одному краю гвоздем. В результате вы должны получить конструкцию, напоминающую ножницы.

Ставим свободные края «ножниц» на опоры в точках будущего размещения стропил. Это позволит определить уклон кровельного ската.

Берем дополнительную пару гвоздей и фиксируем угол, установленный между досками. На этом шаблон готов. Дополнительно зафиксируйте его поперечной перекладиной. Чтобы установленный угол уклона кровельного ската не менялся под воздействием нагрузок, перекладину крепите саморезами.

Будьте предельно внимательны при создании шаблона. Даже из-за малейших отклонений вся конструкция может испортиться.

Далее делаем новый шаблон для подготовки монтажных зарезов на элементах системы. Используйте фанеру толщиной 0,5 см. Для укрепления применяйте 2,5-сантиметровую доску. Размеры зарезов подбирайте с учетом сечения используемых стропил.

С помощью готовых шаблонов делаем зарезы и начинаем собирать ферму.

Установка стропильной фермы

Удачной работы!

Применение скользящего соединения

Способом запила и монтажа стропильного элемента и запилом мауэрлата:

• производя соединение, используя 2 гвоздя с боков наискосок, чтобы они пересеклись;
• выполняя соединение одним гвоздем, который забивают в верхней части через все стропила и в мауэрлат;
• заменяются гвозди пластиной с отверстиями;
• применяя скобы, скрепляют стропила и мауэрлат;
• стропила выступают за стену и закреплены только пластинами.

Соединение производится с применением специальных крепежных элементов — салазками.

Каждый из способов позволяет стропильным элементам двигаться по отношению друг к другу.

---